Астрономы, возможно, стали свидетелями исключительного явления — массивная звезда, похоже, миновала стадию сверхновой и непосредственно трансформировалась в чёрную дыру. Это открытие, которое было подробно изложено в исследовании «Исчезновение массивной звезды, знаменующее рождение чёрной дыры в M31», вносит значительные коррективы в наше понимание эволюции звёзд и механизмов возникновения сверхновых взрывов.
Обычно звёзды, масса которых в восемь и более раз превышает солнечную, взрываются в качестве сверхновых, завершая свой жизненный путь, оставляя за собой черную дыру или нейтронную звезду. Однако, в случае звезды M31-2014-DS1, находящейся в галактике Андромеда, астрономы зафиксировали, что она не взорвалась, а сразу стала чёрной дырой.
Звезда M31-2014-DS1, которая характеризуется дефицитом водорода, в 2014 году проявила увеличение яркости в среднем инфракрасном диапазоне, а затем её светимость заметно снизилась в течение последующих тысячи дней. Детальные оптические и ближние инфракрасные наблюдения в 2023 году не зафиксировали её присутствия. Хотя звезду окружает недавно сформировавшаяся пылевая оболочка, что соответствует сценарию взрыва сверхновой, никаких оптических вспышек замечено не было.
Руководитель исследования, Кишалай Де из Института астрофизики и космических исследований Кавли Массачусетского технологического института, поясняет: «Драматическое и постоянное затухание светимости M31-2014-DS1 является исключительным в контексте изменчивости свойственной массивным эволюционировавшим звёздам. Такое резкое снижение светимости свидетельствует о прекращении термоядерных реакций и последовавшем за этим коллапсе, который не смог преодолеть аккрецирующий материал».
«Нейтринный удар», обычно инициирующий взрыв сверхновой, в случае с M31-2014-DS1 не сработал. Учёные, исследовавшие этот случай, ограничили количество выброшенного звездообразного материала и выявили, что оно значительно меньше, чем у стандартной сверхновой. Примерно 98% массы звезды коллапсировало, сформировав черную дыру массой приблизительно 6,5 солнечных масс.
M31-2014-DS1 — это не единственный случай «неудавшейся сверхновой». В 2009 году была обнаружена N6946-BH1, красный сверхгигант в галактике NGC 6946, который также превратился в чёрную дыру без выраженной вспышки. Исследования, проведённые с использованием Большого бинокулярного телескопа, предполагают, что от 20% до 30% массивных звёзд могут завершить свою жизнь подобным образом.
Это открытие играет большую роль в направлении понимания эволюции звёзд и процессов, сопровождающих взрывы сверхновых. Как подчёркивает Кишалай Де, «отсутствие каких-либо признаков яркой вспышки на таком близком расстоянии свидетельствует в пользу того, что M31-2014-DS1 представляет собой примеры несостоявшейся сверхновой, завершающейся коллапсом звёздного ядра». Углубление знаний о процессе, по которому отдельные звёзды не проходят стадию сверхновой, может помочь глубже проникнуть в суть процессов, происходящих в финальные моменты звёздной жизни, и принципы формирования чёрных дыр.
Источник: iXBT
